При изготовлении миниатюрных деталей, таких как выводы полупроводниковых микросхем и тонкие катетеры малоинвазивных хирургических инструментов, требования к точности часто достигают микрометрового уровня — эквивалентного одному проценту диаметра человеческого волоса. В этом случае, казалось бы, обычный гранитный V-образный блок может стать ключом к точной обработке. Сегодня давайте разберемся, как этот «каменный инструмент» позволяет обрабатывать мелкие детали с поразительной точностью.
Почему для V-образных блоков выбирают гранит?
V-образный блок — это инструмент, используемый для фиксации цилиндрических деталей, имеющий форму заглавной буквы «V». Примечательная особенность гранитных V-образных блоков заключается в следующем:
Структура гранита столь же стабильна, как гора Тайшань: гранит обладает чрезвычайно высокой плотностью (черный гранит ZHHIMG® достигает 3100 кг/м³), а внутренние минеральные кристаллы плотно сцеплены, образуя V-образную форму, отлитую из железобетона, и не деформируются даже под сильным давлением.
Не боится температурных искажений: обычные металлы расширяются при нагревании, но коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок. Даже если температура повышается на 10℃ во время обработки, деформация настолько мала, что ею можно пренебречь, и она не приведет к «отклонению» детали.
Чем чаще он используется, тем более износостойким он становится: твердость гранита достигает 6-7 по шкале Мооса, что даже тверже стали. После длительного использования поверхность остается гладкой и ровной и не образует дефектов из-за износа, как металлические V-образные блоки.
Волшебные этапы обработки мелких деталей с помощью гранитных V-образных блоков.
Найдите "устойчивое место" для этой детали.
Сначала тщательно очистите V-образный блок: используйте безводный этанол, чтобы удалить пыль и масляные пятна с поверхности. Эти микроскопические примеси (в 20 раз тоньше человеческого волоса) могут привести к наклону деталей.
Закрепите V-образный блок на гранитной платформе: это похоже на фиксацию стула на ровном полу, чтобы он не шатался во время обработки. Гранитная платформа ZHHIMG® обладает чрезвычайно высокой плоскостностью. На протяжении 1 метра разница высот не превышает одной тысячной толщины половины человеческого волоса.
2. Убедитесь, что детали расположены «вертикально».
Вставляйте мелкие детали в V-образные канавки: например, при обработке металлического вала диаметром 3 мм аккуратно поместите его в V-образную канавку под углом 90°.
Калибровка с помощью индикатора часового типа: это точный инструмент, способный измерять с погрешностью 0,001 мм. Это похоже на «измерение высоты» детали для обеспечения ее идеальной горизонтальности. Если форма детали нестандартная, для ее поднятия можно использовать параллельные гранитные блоки (с погрешностью толщины не более 1 мкм), сохраняя при этом горизонтальность обработанной поверхности.
3. Держите аккуратно и не «зажимайте» эту часть.
Закрепите детали с помощью зажима с резиновой головкой: усилие должно контролироваться в пределах 2-3 килограммов, как при бережном удержании яйца в руке. Деталь не соскользнет и не разобьется. Бесшумный зажим ZHHIMG® также снижает вибрацию во время обработки, обеспечивая стабильность и надежность фиксации деталей.
4. Начните обработку: как будто подстригаете часть волос.
Рассмотрим в качестве примера обработку выводов полупроводниковых проводников: используем фемтосекундный лазер для вырезания формы вывода из медного сплава толщиной 0,1 мм. Гранитные V-образные блоки способны поглощать более 90% вибрации, благодаря чему погрешность вертикальности лазерной резки составляет менее 5 мкм — что эквивалентно наклону не более одной десятой толщины человеческого волоса на высоте 1 миллиметра.
Контроль качества после обработки: V-образный блок ZHHIMG®, измеренный с помощью высокоточного индикатора часового типа, позиционируется для обработки вала диаметром 5 мм, при этом погрешность измерения толщины контролируется в пределах 2 мкм, что в 30 раз тоньше человеческого волоса!
Применение «микроточности» в повседневной жизни
Секрет 5G-чипов: выводная рамка, используемая для упаковки чипа, должна быть вырезана в виде сложных форм на медном листе толщиной 0,1 мм. Гранитные V-образные блоки позволяют сделать резку такой же аккуратной, как лезвием, обеспечивая стабильную передачу сигнала чипа.
«Глаза» малоинвазивной хирургии: при обработке катетера из нержавеющей стали диаметром 0,5 мм гранитный V-образный блок предотвращает скольжение детали, делая внутреннюю стенку катетера гладкой, как зеркало, что позволяет врачам проводить более точные операции.
IV. Как обслуживать этот «Точный помощник»
Регулярная обработка: после обработки каждых 50 деталей используйте ультразвуковые волны для «промывки» V-образного блока, чтобы смыть металлические частицы и режущую жидкость из щелей.
Ежегодный медицинский осмотр: измерение размера V-образных блоков с помощью лазерных приборов. Точность изменения размера V-образных блоков из гранита ZHHIMG® после года использования составляет менее 1 мкм, что даже медленнее, чем скорость роста человеческого волоса!
В следующий раз, когда вы увидите какую-нибудь маленькую и точную деталь, не забывайте, что за ней может находиться гранитный V-образный блок, незаметно «оказывающий силу» — благодаря своей твердой текстуре, сформировавшейся за сотни миллионов лет, он поддерживает микроскопический мир современных технологий.
Дата публикации: 18 июня 2025 г.